Информация в материальном мире

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ…………………………………………....3
2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ…………………………………………...11

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………...12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

 

Информация в материальном мире. Свойства информации. Данные. Единицы измерения и хранения данных. Носители данных. Операции с данными. Кодирование данных. Двоичная система представления данных. Кодирование текстовой, графической и звуковой информации.

 

Информация — одно из общих понятий, связанных с материей. Информация существует в любом материальном объекте в виде многообразия его состояний и передается от объекта к объекту в процессе их взаимодействия. Существование информации как объективного свойства материи логически вытекает из известных фундаментальных свойств материи — структурности, непрерывного изменения (движения) и взаимодействия материальных объектов.

Свойства информации

1. Объективность и субъективность информации:

 Понятие объективности  информации является относительным,  т. к. методы являются субъективными. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается.

2. Полнота информации:

 Характеризует качество  информации и определяет достаточность  данных для принятия решений  или для создания новых данных, на основе имеющихся.

 Пример:

 Вы прочитали в  газете такое сообщение: «Будет дождь». Это неполная информация, т. к. не сказано, когда именно будет дождь.

 «Завтра после полудня будет дождь» - полная информация.

3. Достоверность информации:

 При регистрации  сигналов могут появляться не только «полезные» сигналы, но и посторонние сигналы - информационный шум. Если полезный сигнал зарегистрирован более чётко, чем посторонние сигналы, достоверность информации будет более высокой. Чем выше информационный шум, тем ниже достоверность информации.

 Пример:

 «Волга впадает в Черное море» - недостоверная информация.

 «Волга впадает в Каспийское море» - достоверная информация.

4. Адекватность информации:

 Это степень соответствия  реальному объективному состоянию  тела. Неадекватная информация может образоваться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных.

 Достоверные данные + неадекватные  методы = неадекватная информация 

5. Доступность информации:

 Мера возможности получить  ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов.

6. Актуальность информации:

 Это степень соответствия  информации текущему моменту  времени. Достоверная и адекватная  устаревшая информация - неактуальна.

 Пример:

 «На прошлой неделе в это время в Ярославле шёл дождь» - эта информация для нас не актуальна, т. к. она является устаревшей.

 «Завтра в Лондоне будет дождь» - это может быть новая, достоверная и полная информация, но для нас она не актуальна, т.к. мы не поедем в Лондон и нам не интересно, какая там погода.

 «Скоро улицы нашего города будут затоплены» - такая информация является для нас актуальной

Из приведенного представления  логично и просто вытекает выбор единицы измерения количества информации. Представим себе систему, которая может находиться всего в двух равновероятных состояниях. Присвоим одному из них код «1», а другому — «0». Это минимальное количество информации, которое может содержать система. Оно и является единицей измерения информации и называется бит (от английского bit — binary digit -двоичная цифра). Существуют и другие, более сложно определяемые, способы и единицы измерения количества информации.

В зависимости от материальной формы  носителя, информация бывает двух основных видов — аналоговая и дискретная. Аналоговая информация изменяется во времени непрерывно и принимает значения из континуума значений. Дискретная информация изменяется в некоторые моменты времени и принимает значения из некоторого множества значений.

Любой материальный объект или процесс  является первичным источником информации. Все возможные его состояния  составляют код источника информации. Мгновенное значение состояний представляется как символ («буква») этого кода.

Для того чтобы информация могла передаваться от одного объекта другому как к приемнику, необходимо, чтобы был какой-то промежуточный материальный носитель, взаимодействующий с источником. Такими переносчиками в природе, как правило, являются быстро распространяющиеся процессы волновой структуры - космические, гамма и рентгеновские излучения, электромагнитные и звуковые волны, потенциалы (а может быть и ещё не открытые волны) гравитационного поля. При взаимодействии электромагнитного излучения с объектом в результате поглощения или отражения изменяется его спектр, т.е. изменяются интенсивности некоторых длин волн. Изменяются при взаимодействиях с объектами и гармоники звуковых колебаний. Информация передаётся и при механическом взаимодействии, однако механическое взаимодействие, как правило, приводит к большим изменениям структуры объектов (вплоть до их разрушения), и информация сильно искажается. Искажение информации при её передаче назывеатся дезинформация.

Перенос информации источника  на структуру носителя называется кодированием. При этом происходит преобразование кода источника в код носителя. Носитель с перенесенным на него кодом источника в виде кода носителя называется сигналом.

Пример. Имеется объект шарообразной формы (источник), взаимодействуя с которым, видимый диапазон спектра электромагнитного излучения, отражённого от объекта, (носитель) изменяется в результате его поглощения или отражения объектом так, что наибольшую интенсивность получает его участок с частотами 484-405 терагерц (сигнал).

Приемник сигнала имеет свой набор возможных состояний, который называется кодом приемника. Сигнал, взаимодействуя с объектом-приемником, изменяет его состояния. Процесс преобразования кода сигнала в код приёмника называется декодированием.

Передачу информации от источника  приемнику можно рассматривать как информационное взаимодействие. Информационное взаимодействие кардинально отличается от других взаимодействий. При всех других взаимодействиях материальных объектов происходит обмен веществом и (или) энергией. При этом один из объектов теряет вещество или энергию, а другой получает их. Это свойство взаимодействий называется симметричностью. При информационном взаимодействии приемник получает информацию, а источник не теряет её. Информационное взаимодействие несимметрично.

Объективная информация сама по себе не материальна, она является свойством материи, как, например, структурность, движение, и существует на материальных носителях в виде своих кодов.

Хранение информации

Хранение информации осуществляется с помощью её переноса на некоторые материальные носители. Семантическая информация, зафиксированная на материальном носителе для хранения называется документом.

Хранить информацию человечество научилось очень давно. В наиболее древних формах хранения информации использовалось расположение предметов — раковин и камней на песке, узелков на верёвке. Существенным развитием этих способов явилась письменность — графическое изображение символов на камне, глине, папирусе, бумаге. Огромное значение в развитии этого направления имело изобретение книгопечатания. За свою историю человечество накопило огромный объем информации в библиотеках, архивах, периодических изданиях и других письменных документах.

В настоящее время  особое значение получило хранение информации в виде последовательностей двоичных символов. Для реализации этих методов используются разнообразные запоминающие устройства. Они являются центральным звеном систем хранения информации. Кроме них в таких системах используются средства поиска информации (поисковая система), средства получения справок (информационно-справочные системы) и средства отображения информации (устройство вывода). Сформированные по назначению информации такие информационные системы образуют базы данных, банки данных и базы знаний (база знаний).

Да́нные (калька от англ. data) — это представление фактов и идей в формализованном виде, пригодном для передачи и обработки в некотором информационном процессе.

Изначально — данные величины, то есть величины, заданные заранее, вместе с условием задачи. Противоположность — переменные величины.

В информатике Данные — это результат фиксации, отображения информации на каком-либо материальном носителе, то есть зарегистрированное на носителе представление сведений независимо от того, дошли ли эти сведения до какого-нибудь приёмника и интересуют ли они его [1].

 Данные — это  и текст книги или письма, и  картина художника, и ДНК.

 Данные, являющиеся  результатом фиксации некоторой  информации, сами могут выступать  как источник информации. Информация, извлекаемая из данных, может подвергаться обработке, и результаты обработки фиксируются в виде новых данных.

Данные могут рассматриваться  как записанные наблюдения, которые  не используются, а пока хранятся

Типы данных

Традиционно выделяют два  типа данных — двоичные (бинарные) и текстовые.

Двоичные данные обрабатываются только специализированным программным обеспечением, знающим их структуру, все остальные программы передают данные без изменений.

Текстовые данные воспринимаются передающими системами как текст, записанный на каком-либо языке. Для них может осуществляться перекодировка (из кодировки отправляющей системы в кодировку принимающей), заменяться символы переноса строки, изменяться максимальная длина строки, изменяться количество пробелов в тексте.

Передача текстовых данных как бинарных приводит к необходимости изменять кодировку в прикладном программном обеспечении (это умеет большинство прикладного ПО, отображающего текст, получаемый из разных источников), передача бинарных данных как текстовых может привести к их необратимому повреждению.

Операции с  данными

Для повышения качества данные преобразуются из одного вида в другой с помощью методов  обработки. Обработка данных включает операции:

1) ввод (сбор) данных —  накопление данных с целью  обеспечения достаточной полноты для принятия решений;

2) формализация данных  — приведение данных, поступающих  из разных источников, к одинаковой  форме, для повышения их доступности;

3) фильтрация данных  — это отсеивание «лишних»  данных, в которых нет необходимости  для повышения достоверности и адекватности;

4) сортировка данных  — это упорядочивание данных  по заданному признаку с целью  удобства их использования;

5) архивация — это  организация хранения данных  в удобной и легкодоступной  форме;

6) защита данных —  включает меры, направленные на предотвращение утраты, воспроизведения и модификации данных;

7) транспортировка данных  — приём и передача данных  между участниками информационного  процесса;

8) преобразование данных  — это перевод данных из  одной формы в другую или  из одной структуры в другую.

Кодирование числовой информации:

Для представления числовой информации используется двоичная система  счисления.

Кодирование текстовой информации:

 Для кодирования  одного символа требуется 1 байт  информации (можно закодировать 256 символов). Каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичной код от 0 до 255.

 Обычно используется кодASCII (American Standard Code for Information Interchange)

Коды от 0 до 32 - специальные (управляющие) клавиши;

 от 33 до 127 - цифры, знаки  и буквы латинского алфавита;

 от 128 до 255 - национальные  алфавиты.

В последнее время  появился новый международный стандарт Unicode, который отводит на символ не один, а два байта – кодировка MS Windows&Office c 1997 г. (применяется, например, для кодирования иероглифов)

Кодирование графической информации:

Графическая информация на экране монитора представляется в  виде растрового изображения, которое  формируется из определенного количества строк, содержащих определенное количество точек (пикселей). Каждому элементу присваивается значение его цвета, т.е. код цвета (красный, зеленый, синий).

Кодирование звуковой информации:

Звук представляет собой  звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать непрерывный звуковой сигнал, он должен быть превращен в последовательность импульсов (двоичных 0 и 1) – дискретизация по времени

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

2.1. MS Word

Создайте визитную карточку

 

2.2. MS Excel

 

1. Создать (по образцу) таблицу для расчета затрат на приобретение канцтоваров.
2. Построить диаграмму.